언제 계기 신호를 공압으로 쓰고, 언제 전류 신호를 쓰는 거지?
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Q: 계기신호 3~15 psi, 4~20mA에 대해 알아보자.
계기 신호의 선택은 애플리케이션, 환경, 측정 및 제어에 사용할 수 있는 장비와 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.
일반적으로 3~15 psi, 4~20mA는 산업 공정 제어 응용 분야에서 사용되는 두 가지 일반적인 계측기 신호 유형입니다.
다음은 각 신호가 사용되는 몇 가지 이유입니다.
3~15 psi:
3-15 psi는 일반적으로 공압을 이용한 산업용 제어 시스템에서 센서와 제어기 사이의 통신을 위해 사용되는 아날로그 신호 중 하나입니다.
3-15 psi 신호는 압력 기반의 신호로, 3 psi에서 15 psi까지의 압력 값으로 표현됩니다. 이 신호는 센서나 계측 장치에서 생성되어 제어기로 전달되며, 일반적으로 공압 소스에서 공급되는 압축 공기를 사용하여 전송됩니다.
3-15 psi 신호는 전류신호와 비교하여 전송 거리가 짧아서, 장거리 전송에는 적합하지 않습니다. 또한, 전류신호와 비교하여 노이즈에 대한 저항력이 약해 신호 왜곡 가능성이 있습니다.
그러나 3-15 psi 신호는 전력 공급이 필요하지 않아서, 전기적인 폭발 위험이 있는 환경에서도 사용할 수 있습니다. 또한, 전류신호와 비교하여 훨씬 큰 변화 범위를 갖고 있어서, 정확한 측정이 요구되는 곳에서 많이 사용됩니다.
3-15 psi 신호는 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 예를 들어, 액체나 가스의 유량, 압력, 농도 등의 측정이 필요한 환경에서 많이 사용됩니다.
따라서 3-15 psi 신호와 4-20mA 전류신호 중에서 어떤 신호를 사용할지는 제어 시스템의 특정 요구사항 및 제한 사항을 고려하여 결정되어야 합니다.
4~20mA:
4-20mA 전류신호는 일반적으로 산업용 제어 시스템에서 센서와 제어기 사이의 통신을 위해 사용되는 아날로그 신호 중 하나입니다. 이 신호는 센서나 계측 장치에서 생성되어 제어기로 전달되며, 4mA에서 20mA까지의 전류로 표현됩니다.
4-20mA 전류신호는 다양한 이점을 갖고 있습니다. 먼저, 전류신호는 전압신호와 달리 전송 거리가 멀어져도 신호 감쇠가 거의 없어서 장거리 전송이 가능합니다. 또한, 전류신호는 전압신호와 비교하여 노이즈에 대한 저항력이 강해 신호 왜곡 가능성이 적습니다.
또한, 4-20mA 전류신호는 디지털 신호로 쉽게 변환할 수 있기 때문에 현대적인 제어 시스템과의 호환성이 좋습니다. 또한, 전류신호에는 센서나 계측 장치에서 측정한 온도, 압력, 유량 등의 다양한 정보가 중첩될 수 있어 보다 풍부한 정보를 전송할 수 있습니다.
그러나 4-20mA 전류신호를 사용하는 경우 케이블 방폭 등의 추가적인 안전장치가 필요하므로 초기 설치 비용이 높을 수 있습니다. 또한, 전류의 변화 범위가 적어 다른 아날로그 신호와 비교하여 정확도가 떨어지는 경우도 있습니다.
따라서 4-20mA 전류신호와 다른 아날로그 신호 중에서 어떤 신호를 사용할지는 제어 시스템의 특정 요구사항 및 제한 사항을 고려하여 결정되어야 합니다.
Q : HART 통신에서 노이즈가 발생할 수 있는 상황과 조치
전자기적 간섭: 주변 전자기파 또는 전기 설비와의 간섭으로 인해 HART 신호가 왜곡될 수 있습니다. 이는 전선이 근처에 있는 고전압 전기설비, 자석, 라디오 주파수 등과 같은 전자기파와의 근접으로 발생할 수 있습니다.
지지 선 전류: (Ground wire 또는 Earth wire) 지지선에 발생하는 전류 또는 전압 변동으로 인해 HART 신호가 왜곡될 수 있습니다. 이는 지지선을 공유하는 다른 장치 또는 전력 공급망의 기타 부하 장치로 인해 발생할 수 있습니다.
전력 공급 장애: 전원 공급 장치에서 전압 변동 또는 전원 공급 장애가 발생할 경우 HART 신호에 노이즈가 발생할 수 있습니다.
케이블 노이즈: 케이블 내부에서의 기계적 진동이나 물리적 충격에 의해 HART 신호에 노이즈가 발생할 수 있습니다.
이러한 상황에서는 HART 장치의 신호 왜곡을 최소화하기 위해 케이블 셰일드링, 케이블 노이즈 필터, 접지 선의 분리, 지지선 분리 등의 방법을 사용할 수 있습니다.
Q : EP/PP 포지셔너 명칭은?
전기 공압 포지셔너(Electro-Pneumatic Positioner, EP)와 공압 포지셔너(Pneumatic Positioner, PP)는 각각 전기 신호와 공압 신호를 이용하여 위치 제어를 수행하는 장치입니다.
이 둘의 명칭에서 EP와 PP가 붙은 이유는 이들이 사용되는 제어 회로의 차이 때문입니다.
EP는 전기 신호를 사용하여 위치 제어를 수행하는 장치로, 제어 회로에 전기 신호를 사용합니다. 이러한 제어 회로에서는 전기적인 노이즈에 민감할 수 있으며, 전기적인 폭발 위험이 있는 환경에서는 사용이 제한될 수 있습니다.
반면에 PP는 공압 신호를 사용하여 위치 제어를 수행하는 장치로, 제어 회로에 공압 신호를 사용합니다. 이러한 제어 회로에서는 전기적인 노이즈에 강하고, 전기적인 폭발 위험이 있는 환경에서도 사용이 가능합니다. 또한, 공압 신호를 사용하기 때문에 EP에 비해 설치와 유지보수가 간단하다는 장점이 있습니다.
따라서, 제어 시스템에서는 측정 대상과 환경에 따라 EP 또는 PP를 선택하여 사용해야 합니다. EP는 전기적인 요소가 필요한 경우나, 고속 위치 제어가 필요한 경우에 적합하며, PP는 공압 시스템을 사용하고자 하는 경우나, 제어 시스템에서 안전성을 우선시해야 하는 경우에 적합합니다.
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